JP2013024162A - System for controlling number of compressors - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数台の空気圧縮機を備え、圧縮空気の使用負荷に応じて圧縮機の運転台数を変更する圧縮機台数制御システムに関するものである。 The present invention relates to a compressor number control system that includes a plurality of air compressors and changes the number of operating compressors according to the use load of compressed air.
従来、下記特許文献1に開示されるように、圧力とその変化率とに基づき、圧縮機の運転台数を増減する圧力閾値を変更することが提案されている。 Conventionally, as disclosed in the following Patent Document 1, it has been proposed to change a pressure threshold value for increasing or decreasing the number of operating compressors based on a pressure and a rate of change thereof.
また、下記特許文献2に開示されるように、圧縮機を順次起動または順次停止しようとする際には、所定の猶予時間を空けて行うのが通常である。
Further, as disclosed in
しかしながら、圧力変化率が大きくしかも目標圧力範囲から大きく離れようとした場合にまで、圧縮機を順次起動または順次停止するのに所定時間の経過まで逐一待機していたのでは、圧縮機の吐出量と圧縮空気利用機器の使用量との差を迅速に是正することができない。 However, if the pressure change rate is large and the compressor is about to be far away from the target pressure range, the compressor discharge amount of the compressor is kept waiting until a predetermined time elapses to start or stop the compressor sequentially. And the difference between the usage of compressed air usage equipment cannot be corrected quickly.
本発明が解決しようとする課題は、圧縮機の吐出量と圧縮空気利用機器の使用量との差を迅速に是正して、圧力変動を抑えることができる圧縮機台数制御システムを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a compressor number control system capable of quickly correcting the difference between the discharge amount of the compressor and the use amount of the compressed air utilization device and suppressing the pressure fluctuation. is there.
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、複数台の圧縮機と、これら圧縮機から圧縮空気が供給されると共に圧縮空気利用機器へ圧縮空気を送る箇所に設けられ、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサの検出圧力とその圧力変化率とに基づき前記圧縮機の運転台数を変更する台数制御器とを備え、前記台数制御器は、前記圧力センサの検出圧力が台数減少用圧力以上になると前記圧縮機を1台停止させる一方、前記圧力センサの検出圧力が台数増加用圧力以下になると前記圧縮機を1台起動させ、それでも前記圧力センサの検出圧力が前記台数減少用圧力以上または前記台数増加用圧力以下の状態を維持する場合、所定時間を経過するごとに前記圧縮機を1台停止または1台起動させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記圧力センサの検出圧力が即時減少用圧力以上になるか即時増加用圧力以下になれば、前記所定時間の経過を待つことなくさらに1台停止または1台起動させることを特徴とする圧縮機台数制御システムである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is directed to a plurality of compressors, compressed air supplied from these compressors, and compressed air to a device using compressed air. A pressure sensor for detecting the pressure of the compressed air, and a unit controller for changing the number of operating compressors based on the detected pressure of the pressure sensor and its rate of change in pressure. The controller stops one compressor when the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or greater than the pressure for decreasing the number of units, and activates one compressor when the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or less than the pressure for increasing the number of units. However, when the pressure sensor detects that the pressure detected by the pressure sensor is equal to or higher than the number-decreasing pressure or equal to or less than the number-decreasing pressure, one compressor is stopped or started every time a predetermined time elapses. However, in the region where the absolute value of the pressure change rate is greater than or equal to the set value, if the detected pressure of the pressure sensor is equal to or higher than the pressure for immediate decrease or equal to or less than the pressure for immediate increase, it does not wait for the predetermined time to elapse. Furthermore, the compressor number control system is characterized in that one unit is stopped or one unit is started.
請求項1に記載の発明によれば、圧力センサの検出圧力が台数減少用圧力以上になると圧縮機を1台停止させ、それでも台数減少用圧力以上を維持する場合、所定時間(連続停止防止時間)を経過するごとに圧縮機を1台停止させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、圧力センサの検出圧力が即時減少用圧力以上になれば、所定時間の経過を待つことなく1台停止させる。また、圧力センサの検出圧力が台数増加用圧力以下になると圧縮機を1台起動させ、それでも台数増加用圧力以下を維持する場合、所定時間(連続起動防止時間)を経過するごとに圧縮機を1台起動させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、圧力センサの検出圧力が即時増加用圧力以下になれば、所定時間の経過を待つことなく1台起動させる。このように、圧力変化率が設定値以上に大きく、しかも目標圧力範囲から大きく離れようとした場合には、所定時間の経過を待つことなく、即時減少用圧力以上で1台停止したり、即時増加用圧力以下で1台起動したりするので、圧縮機の吐出量と圧縮空気利用機器の使用量との差を迅速に是正することができる。 According to the first aspect of the present invention, when one of the compressors is stopped when the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or greater than the pressure for decreasing the number of units, and the pressure for decreasing the number of units is still maintained, the predetermined time (continuous stop prevention time) ), One compressor is stopped each time, but in the region where the absolute value of the pressure change rate is equal to or greater than the set value, if the detected pressure of the pressure sensor is equal to or greater than the pressure for immediate decrease, the passage of a predetermined time is awaited. Stop one vehicle without any problems. In addition, when the detected pressure of the pressure sensor falls below the pressure for increasing the number of units, one compressor is started. If the pressure still remains below the number for increasing the number of units, the compressor is turned on every time a predetermined time (continuous start prevention time) elapses. One unit is activated, but in a region where the absolute value of the pressure change rate is equal to or greater than the set value, one unit is activated without waiting for the elapse of a predetermined time if the detected pressure of the pressure sensor is equal to or less than the pressure for immediate increase. In this way, when the rate of change in pressure is greater than the set value and is about to depart from the target pressure range, one unit stops immediately above the immediate decrease pressure without waiting for the elapse of a predetermined time, or immediately Since one unit is started below the increasing pressure, the difference between the discharge amount of the compressor and the usage amount of the compressed air utilization device can be corrected quickly.
請求項2に記載の発明は、前記台数制御器により運転台数を減少させるか否かの境界値としての前記台数減少用圧力は、圧力変化率がプラス側へ大きくなるほど低圧になるよう設定され、前記台数制御器により運転台数を増加させるか否かの境界値としての前記台数増加用圧力は、圧力変化率がマイナス側へ大きくなるほど高圧になるよう設定され、前記圧力センサの検出圧力が前記台数減少用圧力以上になると、前記圧縮機を1台停止させ、それでも台数減少用圧力以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに前記圧縮機を1台停止させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記台数減少用圧力よりも高圧で設定された前記即時減少用圧力以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらに1台停止させ、前記圧力センサの検出圧力が前記台数増加用圧力以下になると、前記圧縮機を1台起動させ、それでも台数増加用圧力以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに前記圧縮機を1台起動させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記台数増加用圧力よりも低圧で設定された前記即時増加用圧力以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらに1台起動させることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機台数制御システムである。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、圧縮機による圧縮空気の吐出量と、圧縮空気利用機器による圧縮空気の使用量との差を圧力変化率でとらえ、圧力変化率が大きいときは、圧縮機を起動または停止させる圧力の閾値を変えることで、圧縮空気の吐出量と使用量との差を迅速に解消して、圧力変動を抑えることができる。 According to the second aspect of the present invention, the difference between the amount of compressed air discharged by the compressor and the amount of compressed air used by the compressed air utilization device is detected by the pressure change rate. By changing the threshold value of the pressure at which the machine is started or stopped, the difference between the compressed air discharge amount and the usage amount can be quickly eliminated, and the pressure fluctuation can be suppressed.
請求項3に記載の発明は、前記即時減少用圧力は、圧力変化率の絶対値が大きいほど低圧に設定され、前記即時増加用圧力は、圧力変化率の絶対値が大きいほど高圧に設定されることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機台数制御システムである。
In the invention according to
請求項3に記載の発明によれば、即時減少用圧力および即時増加用圧力を圧力変化率に応じて異ならせ、圧縮機を追加で随時停止または随時起動させる圧力の閾値を変えた。これにより、圧縮空気の吐出量と使用量との差を迅速に解消して、圧力変動を抑えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the immediately decreasing pressure and the immediately increasing pressure are made different according to the rate of change in pressure, and the threshold value of the pressure at which the compressor is additionally stopped or started at any time is changed. Thereby, the difference between the discharge amount and the use amount of the compressed air can be quickly eliminated, and the pressure fluctuation can be suppressed.
請求項4に記載の発明は、前記各圧縮機は、同時に複数台が運転される場合、1台が容量制御され、他は全負荷運転され、前記各圧縮機からの圧縮空気は、共通のレシーバタンクへ供給された後、一または複数の圧縮空気利用機器へ送られ、前記圧力センサは、前記レシーバタンクに設置され、圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1未満である場合には、前記圧力センサの検出圧力Pが、前記台数減少用圧力としての第二上限圧力PH2以上になると1台停止させる一方、前記台数増加用圧力としての第二下限圧力PL2以下になると1台起動させ、圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1以上であるが第二設定値ΔP2未満である場合には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数減少用圧力としての第一上限圧力PH1以上になると1台停止させ、それでも第一上限圧力PH1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、前記第一上限圧力PH1よりも高圧の前記即時減少用圧力としての第二上限圧力PH2以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる一方、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数増加用圧力としての第一下限圧力PL1以下になると1台起動させ、それでも第一下限圧力PL1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、前記第一下限圧力PL1よりも低圧の前記即時増加用圧力としての第二下限圧力PL2以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらに1台起動させ、圧力変化率ΔPの絶対値が第二設定値ΔP2以上である場合には、前記レシーバタンク内の圧力上昇時には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数減少用圧力としての第一下限圧力PL1以上であると1台停止させ、それでも第一下限圧力PL1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、前記第一下限圧力PL1よりも高圧の前記即時減少用圧力としての第一上限圧力PH1以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる一方、前記レシーバタンク内の圧力下降時には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数増加用圧力としての第一上限圧力PH1以下であると1台起動させ、それでも第一上限圧力PH1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、前記第一上限圧力PH1よりも低圧の前記即時増加用圧力としての第一下限圧力PL1以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台起動させることを特徴とする請求項3に記載の圧縮機台数制御システムである。 According to a fourth aspect of the present invention, when a plurality of the compressors are operated at the same time, one is capacity-controlled, the other is fully loaded, and the compressed air from the compressors is shared. After being supplied to the receiver tank, it is sent to one or a plurality of compressed air utilization devices, and the pressure sensor is installed in the receiver tank, and the absolute value of the pressure change rate ΔP is less than the first set value ΔP1 Is stopped when the detected pressure P of the pressure sensor is equal to or higher than the second upper limit pressure PH2 as the pressure for decreasing the number of units, while one unit is started when the pressure is lower than the second lower limit pressure PL2 as the pressure for increasing the number of units. When the absolute value of the pressure change rate ΔP is not less than the first set value ΔP1 but less than the second set value ΔP2, the detected pressure P of the pressure sensor is the first upper limit pressure as the pressure for decreasing the number of units. PH1 or higher If one unit is stopped and still maintains the first upper limit pressure PH1 or more, one unit is stopped every time a predetermined continuous stop prevention time elapses, but the pressure for immediate decrease higher than the first upper limit pressure PH1. If the pressure exceeds the second upper limit pressure PH2, the other one is stopped without waiting for the elapse of the continuous stop prevention time, while the detected pressure P of the pressure sensor is the first lower limit pressure as the number increase pressure When the pressure falls below PL1, one unit is started, and when the first lower limit pressure PL1 is still maintained below, one unit is started every time the predetermined continuous start prevention time elapses. If the pressure is equal to or lower than the second lower limit pressure PL2 as the increasing pressure, another unit is started without waiting for the elapse of the continuous start prevention time, and the absolute value of the pressure change rate ΔP is set to the second set value Δ When the pressure in the receiver tank rises when the pressure in the receiver tank is equal to or higher than P2, one unit is stopped if the detected pressure P of the pressure sensor is equal to or higher than the first lower limit pressure PL1 as the pressure for reducing the number of units. When maintaining the pressure PL1 or higher, one unit is stopped every time the predetermined continuous stop prevention time elapses. However, the pressure PL1 must be higher than the first upper limit pressure PH1 as the immediately decreasing pressure higher than the first lower limit pressure PL1. For example, while the other stop is stopped without waiting for the elapse of the continuous stop prevention time, when the pressure in the receiver tank drops, the detected pressure P of the pressure sensor is the first upper limit pressure PH1 as the number increase pressure. If one unit is activated and the first upper limit pressure PH1 or less is maintained, one unit is activated every time a predetermined continuous activation prevention time elapses. 4. Another unit is started without waiting for the elapse of the continuous start prevention time when the pressure becomes equal to or lower than the first lower limit pressure PL1 as the immediately increasing pressure lower than the one upper limit pressure PH1. It is a compressor number control system of description.
請求項4に記載の発明によれば、1台は容量制御することで、圧縮空気の使用量に追従した圧縮空気の製造が容易となる。また、圧力変化率ΔPの大きさに応じて、圧縮機を起動または停止させる閾値を変えることで、圧縮空気の吐出量と使用量との差を迅速に解消して、圧力変動を抑えることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is easy to manufacture compressed air following the amount of compressed air used by controlling the capacity of one unit. Also, by changing the threshold value for starting or stopping the compressor according to the magnitude of the pressure change rate ΔP, the difference between the discharge amount and the usage amount of the compressed air can be quickly eliminated to suppress the pressure fluctuation. it can.
さらに、請求項5に記載の発明は、圧力変化率ΔPの絶対値が第二設定値ΔP2以上である場合には、前記レシーバタンク内の圧力上昇時には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記第一下限圧力PL1以上であると1台停止させ、それでも第一下限圧力PL1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、前記第一下限圧力PL1よりも高圧の前記第一上限圧力PH1以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させ、前記第一上限圧力PH1よりも高圧の前記第二上限圧力PH2以上になれば、さらにもう1台の全負荷運転のロック状態を解除することを特徴とする請求項4に記載の圧縮機台数制御システムである。
Further, in the fifth aspect of the present invention, when the absolute value of the pressure change rate ΔP is equal to or larger than the second set value ΔP2, the detected pressure P of the pressure sensor is increased when the pressure in the receiver tank rises. When one lower limit pressure PL1 is exceeded, one unit is stopped. Even when the first lower limit pressure PL1 is maintained, the first unit is stopped every time a predetermined continuous stop prevention time elapses. If the pressure exceeds the first upper limit pressure PH1, the other one is stopped without waiting for the elapse of the continuous stop prevention time to become the second upper limit pressure PH2 higher than the first upper limit pressure PH1. 5. The compressor number control system according to
請求項5に記載の発明によれば、圧力変化率が大きく、しかも圧力が所定以上に高くなった場合には、容量制御する圧縮機の台数を増やすことで、圧縮空気の吐出量と使用量との差を迅速に解消して、圧力変動を抑えることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the pressure change rate is large and the pressure becomes higher than a predetermined value, the discharge amount and the usage amount of the compressed air are increased by increasing the number of compressors whose capacity is controlled. The pressure difference can be suppressed quickly by eliminating the difference.
本発明によれば、圧縮機の吐出量と圧縮空気利用機器の使用量との差を迅速に是正して、圧力変動を抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the difference of the discharge amount of a compressor and the usage-amount of compressed air utilization apparatus can be corrected rapidly, and pressure fluctuation can be suppressed.
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の圧縮機台数制御システムの一実施例を示す概略図である。本実施例の圧縮機台数制御システム1は、複数台の圧縮機2,2,…と、これら圧縮機2から圧縮空気が供給されるレシーバタンク3と、このレシーバタンク3内の圧力を検出する圧力センサ4と、この圧力センサ4の検出圧力などに基づき前記各圧縮機2を制御する台数制御器5とを備える。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a compressor number control system according to the present invention. The compressor number control system 1 according to the present embodiment detects a plurality of
各圧縮機2は、電動式の空気圧縮機であり、圧縮機本体がモータで駆動され、外気を吸入し圧縮して吐出する。各圧縮機2からの圧縮空気は、共通のレシーバタンク3を介して、一または複数の各種の圧縮空気利用機器(図示省略)へ送られる。
Each
各圧縮機2は、スクリュー式、ターボ式またはレシプロ式など、その構成を特に問わないが、典型的には互いに同一の構成とされる。また、各圧縮機2は、典型的には、同一の吐出容量とされる。
Each
本実施例の各圧縮機2は、容量制御可能に構成される。ここでは、機械的に自力で容量制御可能とされる。容量制御の具体的構成は特に問わないが、本実施例では、圧縮機2の吸込側に設けた容量調整弁(図示省略)の開度を調整することでなされる。
Each
容量調整弁は、圧縮機2の吐出側の圧力を所望に維持するように、自力で開度を調整する。つまり、圧縮機2の吐出側の圧力が上昇するのに伴い、容量調整弁は開度を絞って吸入量を減少させ、これにより圧縮機2は吐出量を減少させる一方、圧縮機2の吐出側の圧力が低下するのに伴い、容量調整弁は開度を拡げて吸入量を増加させ、これにより圧縮機2は吐出量を増加させる。
A capacity | capacitance adjustment valve adjusts an opening degree by itself so that the pressure of the discharge side of the
より具体的には、容量調整弁は、図2において、圧縮機2の吐出側の圧力を、下限圧力PLと上限圧力PHとの間に維持するように開度を調整する。この場合、容量調整弁は、圧縮機2の吐出側の圧力が下限圧力PL以下になると全開される一方、上限圧力PH以上になると全閉される。また、下限圧力PLと上限圧力PHとの間では、下限圧力PLから上限圧力PHへ行くに従って比例的に開度が絞られる。このように、下限圧力PLと上限圧力PHとの圧力範囲が、容量調整弁の制御範囲とされる。なお、万一、圧縮機2の吐出側の圧力が所定の停止圧力PSを超えると、圧縮機2は強制停止される。
More specifically, in FIG. 2, the capacity adjustment valve adjusts the opening so as to maintain the pressure on the discharge side of the
本実施例の各圧縮機2は、全負荷(フルロード)運転に保持するためのフルロードロック機能を備える。フルロードロックされると、容量調整弁は全開に保持され、圧縮機2は全負荷運転する。従って、本実施例では、各圧縮機2は、フルロードロックされた状態では、全負荷運転する一方、フルロードロックを解除された状態では、容量調整弁により容量制御される。各圧縮機2の運転の有無、フルロードロックの有無は、台数制御器5により圧縮機2ごとに個別に設定できる。
Each
レシーバタンク3は、各圧縮機2から圧縮空気が供給される一方、一または複数の圧縮空気利用機器へ圧縮空気を供給する中空容器である。レシーバタンク3内の圧力を検出可能に、圧力センサ4が設けられる。
The
台数制御器5は、各圧縮機2および圧力センサ4に接続され、圧力センサ4による検出圧力などに基づき、各圧縮機2を制御する。本実施例では、各圧縮機2の運転の有無(つまり運転台数の変更)と、運転中の圧縮機2のフルロードロックの有無とを切り替える。具体的な制御方法は、以下のとおりである。
The
図2は、本実施例の圧縮機台数制御システム1による台数制御方法の一例を示す図であり、運転中の各圧縮機2の吐出圧力と、レシーバタンク3内の圧力(つまり圧力センサ4の検出圧力)と、運転台数増減表とを示している。運転台数増減表では、レシーバタンク3内の圧力Pとその変化率ΔPとに基づき、圧縮機2を如何に発停させるか、言い換えれば運転台数を如何に増減させるかを示している。この制御は、圧力センサ4の検出圧力Pと圧力変化率ΔPとをそれぞれ所定周期で求め、それに基づき行われる。本実施例では、検出圧力Pとして、台数制御器5のCPUの演算周期の所定回数分(たとえば20回分)の平均値が用いられ、圧力変化率ΔPとして、直近の所定時間(たとえば直近20秒)の平均値が用いられる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the number control method by the compressor number control system 1 of the present embodiment. The discharge pressure of each
圧力変化率ΔPとは、所定時間当たりの変動圧力である。圧力変化率ΔPがマイナスの場合、レシーバタンク3内の圧力は減少傾向にあり、圧力変化率ΔPがプラスの場合、レシーバタンク3内の圧力は増加傾向にある。圧縮空気利用機器による圧縮空気の使用量が、圧縮機2による圧縮空気の吐出量よりも多い場合、レシーバタンク3内の圧力は減少し、逆に、圧縮機2による圧縮空気の吐出量が、圧縮空気利用機器による圧縮空気の使用量よりも多い場合、レシーバタンク3内の圧力は増加する。
The pressure change rate ΔP is a fluctuating pressure per predetermined time. When the pressure change rate ΔP is negative, the pressure in the
圧縮機2からレシーバタンク3への配管の圧力損失により、レシーバタンク3内の圧力は、圧縮機2の吐出圧力よりも若干低圧になる。そのため、図2において若干傾きのある破線で結んで示すように、レシーバタンク3内の圧力PL1,PL2,PH1,PH2は、それぞれ、圧縮機2の吐出圧力PL1´,PL2´,PH1´,PH2´と対応する。
Due to the pressure loss of the piping from the
台数制御器5は、圧力センサ4の検出圧力Pと、予め設定した圧力値とを比較して、圧縮機2の運転台数を増減する。この際、運転台数を変更する圧力値は、圧力センサ4の検出圧力の圧力変化率ΔPに基づき異なるよう設定されるのがよい。
The
つまり、まず、台数制御器5は、圧力センサ4の検出圧力Pが台数減少用圧力A以上になると圧縮機2を1台停止させる一方、圧力センサ4の検出圧力Pが台数増加用圧力B以下になると圧縮機2を1台起動させる。そして、好ましくは、台数制御器5により運転台数を減少させるか否かの境界値としての台数減少用圧力Aは、圧力変化率ΔPがプラス側へ大きくなるほど段階的に低圧になるよう設定される。また、台数制御器5により運転台数を増加させるか否かの境界値としての台数増加用圧力Bは、圧力変化率ΔPがマイナス側へ大きくなるほど段階的に高圧になるよう設定される。
That is, first, the
そして、台数制御器5は、圧力センサ4の検出圧力Pが台数減少用圧力A以上または台数増加用圧力B以下の状態を維持する場合、所定時間(連続停止防止時間,連続起動防止時間)を経過するごとに前記圧縮機2を1台停止または1台起動させるが、圧力変化率ΔPの絶対値|ΔP|が設定値(ΔP1)以上の領域では、圧力センサ4の検出圧力Pが即時減少用圧力C以上になるか即時増加用圧力D以下になれば、前記所定時間の経過を待つことなくさらに1台停止または1台起動させる。なお、即時減少用圧力Cは、圧力変化率ΔPの絶対値が大きいほど低圧に設定され、即時増加用圧力Dは、圧力変化率ΔPの絶対値が大きいほど高圧に設定されるのがよい。また、連続停止防止時間と連続起動防止時間とは、互いに異なってもよいし同じでもよい。
Then, the
本実施例では、台数制御器5は、1台の圧縮機2のみを運転する場合には、その1台は容量制御する一方、同時に複数台の圧縮機2を運転する場合には、1台を容量制御し、他を全負荷運転する。この際、最先に起動された圧縮機2を容量制御し、後続の圧縮機2は全負荷運転する。そのため、既に運転中の圧縮機2がある場合において、運転台数を増加させる際には、全負荷運転の圧縮機2を追加することになる。逆に、複数台の圧縮機2を運転中に、運転台数を減少させる際には、それまで容量制御していた先発機(最先に起動された圧縮機2)を停止させ、その代わりに次発機(2番目に起動された圧縮機2)を容量制御に切り替える。そして、以後は、この次発機が先発機として容量制御され、停止させる際の優先度が最も高くなる。
In the present embodiment, the
以下、レシーバタンク3内の圧力Pとその変化率ΔPとを用いた具体的制御について、図2に基づき説明する。なお、第一下限圧力PL1よりも低圧で第二下限圧力PL2が設定され、第一上限圧力PH1よりも高圧で第二上限圧力PH2が設定され、第一下限圧力PL1および第二下限圧力PL2は、第一上限圧力PH1および第二上限圧力PH2よりも低圧に設定される。さらに、第一下限圧力PL1と第一上限圧力PH1との間の圧力は、各圧縮機2の容量調整弁の制御範囲PL〜PHと対応するか、この制御範囲を含む形で設定される。また、各設定値ΔP1,ΔP2は、圧縮機1台分の全負荷運転時の吐出容量を考慮して設定される。
Hereinafter, specific control using the pressure P in the
(1)圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1未満である場合(|ΔP|<ΔP1)。具体的には、−ΔP1<ΔP<+ΔP1である場合。
圧力センサ4の検出圧力Pが台数減少用圧力Aとしての第二上限圧力PH2以上になると1台停止させる。これにより通常は圧力が第二上限圧力PH2を下回るが、この間も圧縮空気の使用負荷が減少し続けると、圧力が第二上限圧力PH2以上を維持する場合がある。その場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに圧縮機2を1台停止させる。つまり、圧力センサ4の検出圧力Pが図2における「1台停止」領域に留まる場合には、運転中の圧縮機2がある限り、連続停止防止時間を経過するごとに1台ずつ停止させる。
(1) When the absolute value of the pressure change rate ΔP is less than the first set value ΔP1 (| ΔP | <ΔP1). Specifically, when -ΔP1 <ΔP <+ ΔP1.
When the detected pressure P of the
逆に、圧力センサ4の検出圧力Pが台数増加用圧力Bとしての第二下限圧力PL2以下になると1台起動させる。これにより通常は圧力が第二下限圧力PL2を上回るが、この間も圧縮空気の使用負荷が増加し続けると、圧力が第二下限圧力PL2以下を維持する場合がある。その場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに圧縮機2を1台起動させる。つまり、圧力センサ4の検出圧力Pが図2における「1台起動」領域に留まる場合には、停止中の圧縮機2がある限り、連続起動防止時間を経過するごとに1台ずつ起動させる。
Conversely, when the detected pressure P of the
(2)圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1以上であるが第二設定値ΔP2未満である場合(ΔP1≦|ΔP|<ΔP2)。具体的には、+ΔP1≦ΔP<+ΔP2、または−ΔP2<ΔP≦−ΔP1である場合。
圧力センサ4の検出圧力Pが台数減少用圧力Aとしての第一上限圧力PH1以上になると1台停止させる。この場合も、1台停止させても第一上限圧力PH1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、即時減少用圧力Cとしての第二上限圧力PH2以上になれば、連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる。
(2) When the absolute value of the pressure change rate ΔP is not less than the first set value ΔP1 but less than the second set value ΔP2 (ΔP1 ≦ | ΔP | <ΔP2). Specifically, when + ΔP1 ≦ ΔP <+ ΔP2 or −ΔP2 <ΔP ≦ −ΔP1.
When the detected pressure P of the
つまり、図2において、「1台停止」領域に入ることで1台を停止させても、なおその領域に留まる場合には、運転中の圧縮機2がある限り、連続停止防止時間ごとに1台ずつ圧縮機2を停止させる。また、その間、「さらに1台停止」領域に入れば、連続停止防止時間を経過しないでも、さらに1台を停止させる。
That is, in FIG. 2, even if one unit is stopped by entering the “stop one” area, if it still remains in that area, 1 is set for each continuous stop prevention time as long as there is a
逆に、圧力センサ4の検出圧力Pが台数増加用圧力Bとしての第一下限圧力PL1以下になると1台起動させる。この場合も、1台起動させても第一下限圧力PL1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、即時増加用圧力Dとしての第二下限圧力PL2以下になれば、連続起動防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台起動させる。
Conversely, when the detected pressure P of the
つまり、図2において、「1台起動」領域に入ることで1台を起動させても、なおその領域に留まる場合には、停止中の圧縮機2がある限り、連続起動防止時間ごとに1台ずつ圧縮機2を起動させる。また、その間、「さらに1台起動」領域に入れば、連続起動防止時間を経過しないでも、さらに1台を起動させる。
That is, in FIG. 2, if one unit is started by entering the “one unit start” region and still remains in that region, it remains 1 every continuous start prevention time as long as there is a
(3)圧力変化率ΔPの絶対値が第二設定値ΔP2以上である場合(|ΔP|≧ΔP2)。具体的には、ΔP≧+ΔP2、またはΔP≦−ΔP2である場合。
レシーバタンク3内の圧力上昇時(圧力変化率ΔPがプラスの場合つまりΔP≧+ΔP2の場合)には、圧力センサ4の検出圧力Pが台数減少用圧力Aとしての第一下限圧力PL1以上であると1台停止させる。この場合も、1台停止させても第一下限圧力PL1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、即時減少用圧力Cとしての第一上限圧力PH1以上になれば、連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる。そして、それでも第二上限圧力PH2以上になれば、さらにもう1台のフルロードロック状態を解除する。
(3) When the absolute value of the pressure change rate ΔP is greater than or equal to the second set value ΔP2 (| ΔP | ≧ ΔP2). Specifically, when ΔP ≧ + ΔP2 or ΔP ≦ −ΔP2.
When the pressure in the
つまり、図2において「1台停止」領域に入ることで1台を停止させても、なおその領域に留まる場合には、運転中の圧縮機2がある限り、連続停止防止時間ごとに1台ずつ圧縮機2を停止させる。また、その間、「さらに1台停止」領域に入れば、連続停止防止時間を経過しないでも、さらに1台を停止させる。さらに、「フルロードロック解除」領域に入れば、全負荷運転中の圧縮機2があれば、さらに1台のフルロードロック状態を解除する。
That is, even if one unit is stopped by entering the “stop one” region in FIG. 2 and still remains in that region, one unit for each continuous stop prevention time as long as there is a
なお、「フルロードロック解除」領域では合計2台の圧縮機2が容量制御中になるが(それ以前に1台は容量制御中であるので)、圧力センサ4の検出圧力Pが第二上限圧力PH2未満になるか、圧力変化率ΔPが+ΔP2未満になると、その内の1台がフルロードロック状態つまり全負荷運転に戻される。
In the “full load lock release” area, a total of two
逆に、レシーバタンク3内の圧力下降時(圧力変化率ΔPがマイナスの場合つまりΔP≦−ΔP2の場合)には、圧力センサ4の検出圧力Pが台数増加用圧力Bとしての第一上限圧力PH1以下であると1台起動させる。この場合も、1台起動させても第一上限圧力PH1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、即時増加用圧力Dとしての第一下限圧力PL1以下になれば、連続起動防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台起動させる。
On the contrary, when the pressure in the
つまり、図2において「1台起動」領域に入ることで1台を起動させても、なおその領域に留まる場合には、停止中の圧縮機2がある限り、連続起動防止時間ごとに1台ずつ圧縮機2を起動させる。また、その間、「さらに1台起動」領域に入れば、連続起動防止時間を経過しないでも、さらに1台を起動させる。
That is, even if one unit is started by entering the “one unit start” area in FIG. 2 and still remains in that region, as long as there is a
本実施例の圧縮機台数制御システム1によれば、圧縮機2による圧縮空気の吐出量と、圧縮空気利用機器による圧縮空気の使用量との差を圧力変化率でとらえ、圧力変化率ΔPが大きいときは、圧縮機2を起動または停止させる圧力の閾値を変える。しかも、圧縮機2の連続的な起動または停止については所定の猶予時間を空けて行いつつも、圧力変化率ΔPが大きな領域では、即時減少用圧力C以上になるか即時増加用圧力D以下になれば所定時間の経過を待つことなく1台停止または1台起動させる。これにより、圧縮空気の吐出量と使用量との差を迅速に解消して、圧力変動を抑えることができる。
According to the compressor number control system 1 of the present embodiment, the difference between the amount of compressed air discharged by the
本発明の圧縮機台数制御システム1は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、各圧縮機2は、アンローダ機能を有していてもよい。その場合、前記実施例において、圧縮機2の起動と停止は、圧縮機2のロードとアンロードとすればよい。
The compressor number control system 1 of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be changed as appropriate. For example, each
また、前記実施例では、同時に複数台の圧縮機2を運転する場合には、1台を容量制御し他を全負荷運転したが、その容量制御の方法は、前記実施例のように圧縮機2の吸込側に設けた容量調整弁に限らず、従来公知の他の構成を採用することもできる。さらに、容量制御せずに、すべての圧縮機2を単にオンオフ制御やロード・アンロード制御するだけでもよい。
In the above embodiment, when a plurality of
また、前記実施例では、各圧縮機2からの圧縮空気はレシーバタンク3を介して圧縮空気利用機器へ送り、そのレシーバタンク3に圧力センサ4を設けたが、レシーバタンク3以外に、各圧縮機2から圧縮空気が供給される箇所、あるいは圧縮空気利用機器へ圧縮空気を送る箇所に、圧力センサ4を設けてもよい。
Moreover, in the said Example, although the compressed air from each
さらに、前記実施例では、各圧縮機2は互いに同一の構成および吐出容量としたが、場合によりこれらは異ならせてもよい。また、図2の台数増減表において、横軸の圧力変化率は五つの領域に分けたが、この領域数は適宜に増減可能である。同様に、縦軸の圧力は第一下限圧力PL1、第一上限圧力PH1、第二下限圧力PL2、第二上限圧力PH2で分けたが、これも適宜に増減できる。
Furthermore, in the said Example, although each
1 圧縮機台数制御システム
2 圧縮機
3 レシーバタンク
4 圧力センサ
5 台数制御器
A 台数減少用圧力
B 台数増加用圧力
C 即時減少用圧力
D 即時増加用圧力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor
Claims (5)
これら圧縮機から圧縮空気が供給されると共に圧縮空気利用機器へ圧縮空気を送る箇所に設けられ、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサと、
この圧力センサの検出圧力とその圧力変化率とに基づき前記圧縮機の運転台数を変更する台数制御器とを備え、
前記台数制御器は、前記圧力センサの検出圧力が台数減少用圧力以上になると前記圧縮機を1台停止させる一方、前記圧力センサの検出圧力が台数増加用圧力以下になると前記圧縮機を1台起動させ、
それでも前記圧力センサの検出圧力が前記台数減少用圧力以上または前記台数増加用圧力以下の状態を維持する場合、所定時間を経過するごとに前記圧縮機を1台停止または1台起動させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記圧力センサの検出圧力が即時減少用圧力以上になるか即時増加用圧力以下になれば、前記所定時間の経過を待つことなくさらに1台停止または1台起動させる
ことを特徴とする圧縮機台数制御システム。 Multiple compressors,
A pressure sensor for detecting the pressure of the compressed air, which is provided at a location where the compressed air is supplied from these compressors and the compressed air is sent to the device using the compressed air;
A unit controller for changing the number of operating compressors based on the pressure detected by the pressure sensor and the rate of change in pressure,
The number controller stops one compressor when the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or higher than the pressure for decreasing the number, while one compressor is detected when the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or lower than the pressure for increasing the number. Start
If the detected pressure of the pressure sensor is still above the pressure for decreasing the number or below the pressure for increasing the number, the compressor is stopped or started every time a predetermined time elapses. In the region where the absolute value of the change rate is greater than or equal to the set value, if the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or higher than the pressure for immediate decrease or equal to or less than the pressure for immediate increase, one more unit is stopped without waiting for the predetermined time Alternatively, a compressor number control system characterized by starting one.
前記台数制御器により運転台数を増加させるか否かの境界値としての前記台数増加用圧力は、圧力変化率がマイナス側へ大きくなるほど高圧になるよう設定され、
前記圧力センサの検出圧力が前記台数減少用圧力以上になると、前記圧縮機を1台停止させ、それでも台数減少用圧力以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに前記圧縮機を1台停止させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記台数減少用圧力よりも高圧で設定された前記即時減少用圧力以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらに1台停止させ、
前記圧力センサの検出圧力が前記台数増加用圧力以下になると、前記圧縮機を1台起動させ、それでも台数増加用圧力以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに前記圧縮機を1台起動させるが、圧力変化率の絶対値が設定値以上の領域では、前記台数増加用圧力よりも低圧で設定された前記即時増加用圧力以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらに1台起動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機台数制御システム。 The pressure for reducing the number of vehicles as a boundary value whether or not to reduce the number of operating units by the number controller is set so as to decrease as the pressure change rate increases to the plus side,
The number increase pressure as a boundary value of whether to increase the number of operating units by the number controller is set to increase as the pressure change rate increases to the negative side,
When the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or higher than the pressure for reducing the number of units, one compressor is stopped, and when the pressure for reducing the number of units is still maintained, the compressor is stopped every time a predetermined continuous stop prevention time elapses. In the region where the absolute value of the pressure change rate is equal to or greater than the set value, the continuous stop prevention time has elapsed if the pressure decreases more than the immediate decrease pressure set higher than the unit decrease pressure. Stop one more without waiting for
When the detected pressure of the pressure sensor becomes equal to or lower than the pressure for increasing the number of units, when one compressor is started and still maintains the pressure for increasing the number of units or less, the compressor is compressed each time a predetermined continuous start prevention time elapses. In the region where the absolute value of the rate of change in pressure is greater than or equal to the set value, the continuous start prevention time has elapsed if the pressure is less than the immediate increase pressure set lower than the unit increase pressure. The system for controlling the number of compressors according to claim 1, wherein one more unit is started without waiting.
前記即時増加用圧力は、圧力変化率の絶対値が大きいほど高圧に設定される
ことを特徴とする請求項2に記載の圧縮機台数制御システム。 The immediately decreasing pressure is set to a lower pressure as the absolute value of the pressure change rate is larger,
The system for controlling the number of compressors according to claim 2, wherein the immediate increase pressure is set to a higher pressure as the absolute value of the pressure change rate is larger.
前記各圧縮機からの圧縮空気は、共通のレシーバタンクへ供給された後、一または複数の圧縮空気利用機器へ送られ、
前記圧力センサは、前記レシーバタンクに設置され、
圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1未満である場合には、前記圧力センサの検出圧力Pが、前記台数減少用圧力としての第二上限圧力PH2以上になると1台停止させる一方、前記台数増加用圧力としての第二下限圧力PL2以下になると1台起動させ、
圧力変化率ΔPの絶対値が第一設定値ΔP1以上であるが第二設定値ΔP2未満である場合には、
前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数減少用圧力としての第一上限圧力PH1以上になると1台停止させ、それでも第一上限圧力PH1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、前記第一上限圧力PH1よりも高圧の前記即時減少用圧力としての第二上限圧力PH2以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる一方、
前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数増加用圧力としての第一下限圧力PL1以下になると1台起動させ、それでも第一下限圧力PL1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、前記第一下限圧力PL1よりも低圧の前記即時増加用圧力としての第二下限圧力PL2以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらに1台起動させ、
圧力変化率ΔPの絶対値が第二設定値ΔP2以上である場合には、
前記レシーバタンク内の圧力上昇時には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数減少用圧力としての第一下限圧力PL1以上であると1台停止させ、それでも第一下限圧力PL1以上を維持する場合、所定の連続停止防止時間を経過するごとに1台停止させるが、前記第一下限圧力PL1よりも高圧の前記即時減少用圧力としての第一上限圧力PH1以上になれば、前記連続停止防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台停止させる一方、
前記レシーバタンク内の圧力下降時には、前記圧力センサの検出圧力Pが前記台数増加用圧力としての第一上限圧力PH1以下であると1台起動させ、それでも第一上限圧力PH1以下を維持する場合、所定の連続起動防止時間を経過するごとに1台起動させるが、前記第一上限圧力PH1よりも低圧の前記即時増加用圧力としての第一下限圧力PL1以下になれば、前記連続起動防止時間の経過を待つことなくさらにもう1台起動させる
ことを特徴とする請求項3に記載の圧縮機台数制御システム。 When a plurality of compressors are operated at the same time, one of the compressors is capacity-controlled, the other is operated at full load,
Compressed air from each of the compressors is supplied to a common receiver tank and then sent to one or more compressed air utilization devices,
The pressure sensor is installed in the receiver tank,
When the absolute value of the pressure change rate ΔP is less than the first set value ΔP1, when the detected pressure P of the pressure sensor becomes equal to or higher than the second upper limit pressure PH2 as the number reduction pressure, one unit is stopped, When it becomes below the second lower limit pressure PL2 as the pressure for increasing the number of units, one unit is started,
When the absolute value of the pressure change rate ΔP is not less than the first set value ΔP1 but less than the second set value ΔP2,
When the detected pressure P of the pressure sensor becomes equal to or higher than the first upper limit pressure PH1 as the number-decreasing pressure, one unit is stopped, and if the first upper limit pressure PH1 is still maintained, the predetermined continuous stop prevention time elapses. However, if the pressure becomes equal to or higher than the second upper limit pressure PH2 as the immediately decreasing pressure, which is higher than the first upper limit pressure PH1, another unit is stopped without waiting for the continuous stop prevention time to elapse. While letting
When the detected pressure P of the pressure sensor becomes equal to or lower than the first lower limit pressure PL1 as the number-increasing pressure, one unit is activated, and when the first lower limit pressure PL1 is still maintained, the predetermined continuous activation prevention time elapses. However, if the pressure becomes equal to or lower than the second lower limit pressure PL2 as the immediately increasing pressure, which is lower than the first lower limit pressure PL1, one more unit is started without waiting for the continuous start prevention time to elapse. ,
When the absolute value of the pressure change rate ΔP is greater than or equal to the second set value ΔP2,
When the pressure in the receiver tank rises, if the detected pressure P of the pressure sensor is equal to or higher than the first lower limit pressure PL1 as the number reduction pressure, one unit is stopped, and still maintains the first lower limit pressure PL1 or higher. One unit is stopped every time a predetermined continuous stop prevention time elapses, but when the pressure exceeds the first upper limit pressure PH1 as the immediately decreasing pressure higher than the first lower limit pressure PL1, the continuous stop prevention time is increased. While stopping another one without waiting for progress,
When the pressure in the receiver tank drops, if one of the pressure sensors detected pressure P is less than or equal to the first upper limit pressure PH1 as the number increase pressure, one unit is activated, and still maintains the first upper limit pressure PH1 or less, Each time a predetermined continuous activation prevention time elapses, one unit is activated, but if the pressure does not exceed the first lower limit pressure PL1 as the immediately increasing pressure, which is lower than the first upper limit pressure PH1, the continuous activation prevention time is increased. The compressor number control system according to claim 3, wherein another unit is started without waiting for the progress.
ことを特徴とする請求項4に記載の圧縮機台数制御システム。 When the absolute value of the pressure change rate ΔP is greater than or equal to the second set value ΔP2, when the pressure in the receiver tank rises, one unit stops if the detected pressure P of the pressure sensor is greater than or equal to the first lower limit pressure PL1. However, when maintaining the first lower limit pressure PL1 or higher, one unit is stopped every time the predetermined continuous stop prevention time elapses, but the first upper limit pressure PH1 higher than the first lower limit pressure PL1 must be exceeded. For example, if another unit is stopped without waiting for the elapse of the continuous stop prevention time and becomes equal to or higher than the second upper limit pressure PH2, which is higher than the first upper limit pressure PH1, then another full load operation is performed. The compressor state control system according to claim 4, wherein the locked state is released.
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